毕业论文(设计)题目名称： WH印染废水处理工艺设计 题目类型： 毕业设计 学生姓名： 吕中兰 院 (系)： 化学与环境工程 专业班级： 环工10701班 指导教师： 李凡修 教师： 李凡修 时 间：2011年1月4日至2011年6月20日 目录毕业论文(设计) I目录 II长江大学毕业论文(设计)任务书 III开题报告 III指导教师审查意见 III评阅教师评语 III答辩会议记录 III［摘要］ IV［Abstract］ V前 言 11 设计任务书 21.1 设计题目 21.2 废水的水量及水质情况 21.3 设计依据 21.4 设计原则 31.5 设计范围 32 废水的处理方案和工艺流程 42.1 废水性质 42.2 方案确定 42.3 工艺流程 53 各主要处理设备和构筑物的设计计算 73.1 设计水量 73.2 格栅的设计计算 73.3 调节池的设计计算 113.4水解酸化池 143.5 生物接触氧化池 163.6 竖流式二沉池 203.7 混凝反应池 243.8 斜板沉淀池 284 污泥的处理与处置 324.1 污泥浓缩池 324.2 污泥脱水机房 345 平面和高程布置 385.1 平面布置 385.2 高程布置 39总结 44参考文献 45致 谢 45 ＷＨ市印染废水处理工艺设计学生：吕中兰，化工学院环工系指导老师：李凡修，环境工程系［摘要］ 针对印染废水的水质特点，本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理。
水解酸化设计停留时间为6h，好氧接触设计停留时间为2.9h，运行结果表明，水解酸化单元可有效提高废水的可生化性，废水经水解酸化后B／C值得到提高，有效保证了好氧接触处理效果初步预计出水COD一般在100mg／L以下，BOD在50mg／L以下，色度在50以下，COD去除率和BOD去除率均在80％以上 废水处理厂设计规模 2000m3/d，其现今的设计水质水量为Q=2000m3/d 、COD=600～800mg/L、BOD5=200～250mg/L、PH=8～11、色度400～1200倍、SS=300～400㎎/L经处理后，应达到下列出水水质：COD≤100mg/L，BOD≤30mg/L，色度≤50倍，pH在7～9，SS≤50mg/L, 达污水排放一级标准经设计可知COD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,色度89.5%，均可达标排放［关键词］ 纺织印染废水，水解酸化,生物接触氧化 ［Abstract］ Aiming at the characteristics of printing and dyeing wastewater, a biochemical technological process of hydrolytic acidification integrating contact oxidation was applied to treatment of the printing and dyeing wastewater; the HRT for hydrolytic acidification and contact oxidation were 6h and 2.9h respectively . The operating results showed the hydrolytic acidification section could improve the biochemical degradability effectively; after hydrolytic acidification, the wastewater＇s B/C value could rise much, effectively ensuring the treating effect of aerobic contact. 预计COD and BOD5 were below 100mg/L and 50mg/L respectively; COD and BOD5 removal rates were both over 80%.The liquid waste processing factory designs scale 2000 m3/d, its raw water fluid matter according to square and present production scale in factory and development request, after with factory square, native environmental protection section consultation certain following design fluid matter amount of water: Q=2000m3/d ,COD=600～800mg/L, BOD5=200～250mg/L,PH=8～1,SS=300～400 mg/L,Color degree 400～1200 times.After handles, should attain the following a water fluid matter: COD≤100mg/L，BOD≤50mg/L，Ph=7～9，SS≤50mg/L，Color degree≤50 times，reaching the dirty water exhausts a class standard.Through design thenCOD=88.5%,ηBOD=96%,ηSS=98.6%,color is a 89.5%. meet the request of the modern.［Key words］ textile printing wastewater hydrolytic， acidification reactor，organism contact oxidizes- V -前 言随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数里日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。
据不完全统计，全国印染行业我国日排放印染废水量为(300～400) 107［1］，而其中大部分未能实现稳定达标排放主要问题是:印染废水量大，成分复杂，生物难降解物多，脱色困难，运行费用高等印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水主要包括：预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水其中含有悬浮纤维屑粒、染料、助剂、浆料，整理剂等，因此色度大，有机物含量高并且废水中含有大量的碱类，pH值高［2］总结印染废水的处理工艺，充分的调节时间是必要的，物化、生化相结合的处理工艺是目前采用的合理工艺物化法主要去除悬浮物、色度及部分COD，混凝投药反应是物化处理的重要环节生化法主要采用厌氧水解-好氧氧化串联工艺水解酸化-生物接触氧化为主的处理工艺时近几年在印染废水处理中采用较多、较成熟的工艺流程水解酸化是解决印染废水COD值高、可生化性差及色度高的难题的有效前置技术，经厌氧水解后大部分难降解有机物已被分解为易生物降解小分子有机物，可以提高废水可生化性和B/C值，保障好养生物处理的效率和出水水质。
而生物接触氧化工具有艺易于管理、产泥量少、污泥不易发生污泥膨胀及运行成本低等特点，是目前小型印染废水常用的好养处理方法之一［2］本文将介绍以水解酸化+生物接触氧化为主的处理工艺处理印染废水的工程实例.第一章 设计任务书1 设计任务书1.1 设计题目WH市印染厂废水处理工艺设计1.2 废水的水量及水质情况1)污水量：设计水量2000m3/d2)设计原水水质为印染混合废水,水质指标如表1表1 进水水质指标指标数值pH8.0～11.0BOD 5mg/L200～250CODcr mg/L600～800色度（倍）400～1200SS mg/L300～4003)设计出水水质达到表2标准表2 出水水质指标指标数值pH7.0～9.0BOD 5mg/L＜100CODcr mg/L＜30色度（倍）＜50SS mg/L＜501.3 设计依据（1）《给排水设计手册》；（2）《水污染控制工程》（下册）；（3）《印染废水处理技术及典型工程》；（4）《排水工程》（下册）；（5）《废水处理理论与设计》；（6）《实用水处理设备》；（7）《污水处理构筑物设计与计算》；（8）其他相关文献书籍及资料 1.4 设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范和标准。
2）结合场地实际情况，充份利用构建筑物，尽量节省工程投资和占地面积3）采用先进、成熟、可靠的处理工艺，确保处理出水达到排放标准4）设备器材采用国内外成熟、高效、优质的设备，并设计适当的自动控制水平，以方便管理运行5）综合考虑环境效益、经济效益和社会效益，在保证出水达标的前提下，尽量减少工程投资与运行费6）处理系统具有较大的灵活性和操作弹性，以适应污水水质，水量的变化应达到工艺先进，运行稳定，管理简单，运行成本合理，维修方便等特点1.5 设计范围（1）工艺设计（含污泥处理）；（2）从污水进入格栅至处理出水井之间构筑物及配套设施设计；（3）平面图、高程图布置45第 45 页 共 45 页第2章 废水的处理方案和工艺流程2 废水的处理方案和工艺流程2.1 废水性质2.1.1 废水来源2.1.2 废水特点 废水成分复杂、水质水量变化大；有机物浓度高、色度深，碱性高；废水中除含有残余染料、助剂外还含有一定量的浆料2.2 方案确定通常印染废水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法目前，国内外对印染废水以生物处理为主，占80%以上，尤以好氧生物处理法占大多数。
而随着染料浆料的成分日益复杂，单纯的好氧生物处理难度越来越大，出水难以达标此外，好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题由于上述原因印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视而随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解——好氧的生物处理——混凝沉淀工艺好氧生物处理方法主要有A/O法、生物接触氧化法水解酸化——A/O工艺——混凝沉淀：废水经调节池进入水解酸化池，水解池中接触填料由于废水中含有染料等难降解的物质，且色泽较深，在水解酸化池中，利用厌氧型兼性细菌和厌氧菌，将废水中高分子化合物断链成低分子链，复杂的有机物转变为简单的有机物，从而改善后续的好养生化处理条件实践表明，水解酸化处理单元对活性染料废水具有较好的脱色作用厌氧—好氧处理工艺，它在传统的活性污泥法好氧池前段设置了缺氧池，是微生物在缺氧、好氧状态下交替操作进行微生物筛选，经筛选的微生物不但可有效去除废水中的有机物，而且抑制了丝状菌的繁殖，可避免污泥膨胀现象。
在生化处理后串联混凝沉淀物化处理系统，可进一步脱色和去除水中的COD，以确保处理水水质达标排放水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀：水解酸化将污水中的染料、助剂、纤维类等难降解的苯环类或长链大分子物质分解为小分子物质，同时有效降解废水中的表面活性剂，较好的控制后续好氧工艺中产生的泡沫问题经水解酸化器处理后的出水进入接触氧化池接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分悬浮生长于水中，兼有活性污泥和生物滤池的特点废水经水解和接触氧化处理后采用混凝沉淀工艺进一步去除色度和降低废水中的COD值A/O法与接触氧化池在BOD去除率大致相同的情况下，前者BOD体积负荷可高5倍，所需处理时间只有后者的1/5根据实际经验，接触氧化法具有BOD容积负荷高，污泥生物量大，相对而言处理效率较高，而且对进水冲击负荷（水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷）的适应力强维护管理方便，工艺操作简便，基建费用低 由于微生物是附着在填料上形成生物膜，生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡，所以无需回流污泥，运转十分方便其污泥产量远低于活性污泥法延时曝气——混凝沉淀：可以得到高质量的出水，混凝剂投量小设备简单污泥量较小，但流程复杂，占地面积大，基建和运行费用较高。
综上所述，确定厌氧水解酸化——生物接触氧化——混凝沉淀组合方案2.3 工艺流程2.3.1 具体工艺流程如下：印染废水格栅水解酸化池生物接触氧化池竖流式二沉池出水斜板沉淀池混凝反应池曝气PAC调节池图1 污水处理工艺流程图2.3.2 流程说明废水通过格栅、去除较大的悬浮物和漂浮物后进入调节池,在此进行水量的调节和水质的均衡，同时加酸中和，然后用泵提升至水解酸化池,该池仅控制在酸性发酵阶段,以提高废水的可生化性;水解酸化出水流入接触氧化池,在接触氧化池内经微生物作用去除绝大部分的有机物和色度后入沉淀池,沉淀池的污泥部分回流到水解酸化池,在池内进行增溶和缩水体积反应,使剩余污泥大幅减少,剩余污泥经浓缩后可直接脱水 为了得到更好的水质,生化出水再经混凝沉淀进行深度处理,达标排放 二沉池的剩余污泥进浓缩池浓缩,浓缩后的污泥外运，浓缩池的上清液则回流至污水处理系统第3章 各主要处理设备和构筑物的设计与计算3 各主要处理设备和构筑物的设计计算3. 1 设计水量污水日平均流量为Q=2000m3/d，其总变化系数为污水设计流量为： 最大设计流量：表3 设计水量一览表项目设计水量m3/dm3/hm3/sl/s平均流量Q200083.30.023123.1最大设计流量Qmax3400141.60.039439.33. 2 格栅的设计计算格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。
截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般可采用人工清除截留物3.2.1格栅设计参数格栅设计一般参数的选定：（依据《三废处理工程技术手册（废水卷）》）［3］（1）格栅宽度：格栅总宽不小于进水渠道的2倍，空间总有效面积应大于进水渠有效断面积的1.2倍2）过栅流速一般采用0.6～1.0，栅前管内污水流速0.4～0.93）污水处理系统前格栅栅条间隙，应符合下列要求：1 人工清渣 25～40mm;2 机械清渣 16～25mm;最大间隙 40mm4） 格栅倾角一般采用～，人工清渣格栅倾角较小时，教省力，但占地面积大格栅上端应设平台，格栅下端应低于进水管底部0.5m，距池壁0.5～0.7m5） 格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m，工作台正面过道宽度：1 人工清楚 不应小于1.2m;2 机械清楚 不应小于1.5m6）通过格栅的水头损失，一般采用0.08～0.15m7）栅渣量与地区的特点、格栅的间隙大小、污水量以及下水道系统的类型等因素有关在无当地运行资料时，可采用：1 格栅间隙 16～25mm，0.10～0.05（栅渣/污水）；2 格栅间隙 30～50mm，0.03～0.01（栅渣/污水）。
栅渣的含水率一般为80%，容重约为9603.2.2中格栅的设计计算本设计中格栅各参数选取如下：格栅倾角：α=60；栅前水深：h=0.4m；栅前流速：0.5m/s；过栅流速：v=0.6m/s；栅条间隙：b=15mm；栅条宽度：S=10mm；栅前部分长度：0.5m图2 格栅计算草图（1）栅条间隙数n，个根据格栅的计算公式， （1）则栅条间隙数（个）， n取为11设计两组格栅，一组运行，一组备用每组格栅间隙数n=11条2）格栅槽总宽度B，m （2） （m）考虑到格栅尺寸太小，不易施工，取格栅槽总宽度B=0.60m3）进水渐宽部分长度，m 根据公式 （3）式中 ——进水渠道渐宽部分长度，m；——栅前渠道宽度，取栅前渠宽； ——进水渠展开角，渐宽部分展开角度取；则 （m）（4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分，m根据公式 式中 ——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m 则 （m）（5）通过格栅的水头损失 ，m根据公式 ， （4）式中——过栅水头损失，m； ——计算水头损失，m； g——重力加速度，9.81； k——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般k=3； ε——阻力系数，与格栅断面形状有关，ε=，当断面为圆边矩形时，β=1.67。
则格栅水头损失为：（m）（6） 栅后槽总高度H，m 取栅前渠道超高 根据公式 则 （m）根据公式 H= （5）式中H——栅槽总高度，m；h——栅前水深，m；h1——避免造成栅前漏水，将栅后槽底下降0.1m作为补偿； 则 （m）(7)栅槽总长度L，m 根据公式L= （6）式中L——栅槽总长度，m；——进水渠道渐宽部位的长度，m；——栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度，m 则 （m）（8） 每日栅渣量W， 根据公式 （7）式中 ——每日栅渣量，；——栅渣量（），取值0.1～0.05，中格栅取值0.05——污水流量总变化系数，则 < 故采用人工清渣3. 3 调节池的设计计算由于印染废水的水质水量随时间和工序不同，有很大的变化废水调节池主要是起调节水质水量的作用，可以避免对后续处理的冲击混合废水的PH值呈碱性，故需向调节池中加入工业硫酸进行中和。
为更好地调节水质，在调节池底部设置搅拌装置，常用的两种方式是空气搅拌和机械搅拌，选用空气搅拌，池型为矩形本调节池设计为接触室和反应室合建式3.3.1 加酸中和［2］废水呈碱性主要是由生产过程中投加的NaOH引起的，原水PH为8-11，即[OH-]=10-6-10-3mol/l,加酸量Ns为其中 Qmax——酸总耗量，kg/h； C——废水中碱的含量，即OH-mol/m3； as——硫酸的摩尔质量，Kg/mol,取98*10-3； a——工业硫酸的纯度，取98%当C（OH-）=10-6mol/l时，Ns==0.0071Kg/h当C（OH-）=10-3mol/l时，Ns==7.1 Kg/h当硫酸用量超过10kg/h时，可采用98﹪的浓硫酸直接投配硫酸直接从贮酸槽泵入调配槽，经阀门控制流入调节池反应3.3.2池体积算［5］1） 参数：废水停留时间t=8h 2) 调节池有效体积V V=Qmaxt=1428=1136m3 其中Qmax——最大设计流量，m3/h3) 调节池尺寸 设计调节池平面尺寸为矩形，有效水深为h=6米，则面积F F=V/h=113/6=189m2 设池宽B=10m，池长L=F/B=189/10= 18.9m,取L=19m 保护高h1=0.6m，则池总高度H=h+h1=6+0.6=6.6米3.3.3布气管设置1）采用穿孔空气搅拌，气水比3.5：1空气量D D=D0Qmax=3.53400=11900m3/d=8.26m3/min=0.14m3/s 式中D0——每立方米污水需氧量，3.5m3/m3 2） 空气干管直径d 干管流速v=12m/s d=（4D/v）1/2=[40.081/(3.1412)]1/2=0.089m,取90mm。
校核管内气体流速v‘=4D/d2=40.081/(3.140.092)= 12.7m/s 在范围10～15m/s内3）支管直径d1 空气干管连接两支管，通过每根支管的空气量q q=D/2=0.081/2=0.041 m3/s 支管流速v1=6m/s则只管直径d1=（4q/v1）1/2=[40.041/(3.146)]1/2=0.093m,取90mm，校核支管流速v1‘=4q/d12=40.041/(3.140.092)=6.45m/s 在范围5～10m/s内4） 穿孔管直径d2 沿支管方向每隔2m设置两根对称的穿孔管，靠近穿孔管的两侧池壁各留1m，则穿孔管的间距数为(L-21)/2=（19-2）/2=8,穿孔管的个数n=(8+1)22=36每根支管上连有18根穿孔管通过每根穿孔管的空气量q1，q1=q/18=0.041/18=0.0023m3/s 穿孔管流速v2=6m/s则穿孔管直径d2=（4q1/v2）1/2=[40.0023/(3.146)]1/2=0.022m，取20mm，校核流速v2‘=4q1/d22=40.0023/(3.140.0202)=7.3m/s 在范围5～10m/s内。
5） 孔眼计算 孔眼开于穿孔管底部与垂直中心线成45处，并交错排列，孔眼间距b=45mm，孔径=3mm，每根穿孔管长l=1.5m，那么孔眼数m= l/b+1=1.5/0.045+1=34个孔眼流速v3=4q1/2m=40.0023/(3.140.003234)=9.57m/s,符合5～10m/s的流速要求6） 鼓风机的选型①空气管DN=90mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP=20.538.61.001.0=772.0Pa式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册，i=20.5Pa/m L——风管长度，m T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00 P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=v2/2g=3.07.5921.205/(29.8)=6.12Pa 式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册[6]得3.0 v——风管中平均空气流速，m/s ——空气密度，kg/m3②空气管DN=20mm时，风管的沿程阻力h1h1=iLTP=64.71041.001.0=6728.8Pa式中i——单位管长阻力，查《给水排水设计手册》第一册[6]，i= 64.7Pa/m L——风管长度，m T——温度为20℃时，空气密度的修正系数为1.00 P——大气压力为0.1MPa时的压力修正系数为1.0风管的局部阻力h2=v2/2g=3.47.9521.205/(29.8)=13.21Pa式中——局部阻力系数，查《给水排水设计手册》第一册[6]得3.4 v——风管中平均空气流速，m/s ——空气密度，kg/m3风机所需风压为772.0+6.21+6728.8+13.21=7520.22Pa≈7.5KPa。
综合以上计算，鼓风机气量8.26m3/min，风压7.08KPa 查得：SR型罗茨鼓风机主要用于水处理，气力输送，真空包装，水产养殖等行业，以输送清洁不含油的空气其进口风量 1.18～26.5m3/min,出口升压9.8～58.8kPa,该机显著特点是体积小，重量轻，流量大，噪声低，运行平稳，风量和压力特点优良查阅《给水排水设计手册》11册[9]常用设备P485结合气量1.75104m3/d，风压7.08KPa进行风机选型，查《给水排水设计手册》11[9]册，选SSR型罗茨鼓风机，型号为SSR—150表4 SR型罗茨鼓风机规格性能型号口径A转速r/min风量m3/min压力kPa轴功率Kw功率Kw生产厂SSR-15015097015.209.85.587.5章丘鼓风机厂3.4水解酸化池3.4.1 介绍水解工艺是将厌氧发酸阶段过程控制在水解与产酸阶段它取代功能专一的初沉池，对各类有机物去除率远远高于传统初沉池因此，从数量上降低了后续构筑物的负荷此外，利用水解和产酸菌的反应，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，提高污水的可生化性，减少污泥产量，使污水更适宜于后续的好氧处理，可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程。
3.4.2 池体积算1）单池表面积FF=Qmaxq/n=（3400/24）1.0/2=71m2其中Qmax————最大设计流量（m3/h） q——表面负荷，一般为0.8～1.5m3/(m2.h),本设计取1.0 n——池子个数2）有效水深h h=qt=1.06=6米 水力停留时间t一般在6～8h，本设计采用t=6h3）有效容积V V=Fh=716=426m3设池宽B=6m 则池长L=F/B=71/6=11.8m 取12m3.4.3布水配水系统1） 配水方式 本设计采用大阻力配水系统，为了配水均匀一般对称布置，各支管出水口向下距池底约20cm，位于所服务面积的中心 查《曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例》其设计参数如下： 表5 管式大阻力配水系统设计参数表干管进口流速1.0～1.5m/s开孔比0.2﹪～0.25﹪支管进口流速1.5～2.5m/s配水孔径9～12mm支管间距 0.2～0.3m配水孔间距70～300mm2） 干管管径的设计计算 Qmax=3400m3/d=141.6m3/h=0.039m3/s,取干管流速v1=1.2m/s则干管横截面面积A=Qmax/ nv1=0.039/(21.2)=0.0163m2管径D1=(4A/)1/2=（40.0163/3.14）1/2=0.144m由《给排水设计手册》第一册选用DN=150mm的钢管校核干管流速：A=2/4=3.14O.1502/4=0.018m2 v1‘=Qmax/nA=0.039/(20.018)=1.08 m/s,介于1.0～1.5m/s之间3） 布水支管的设计计算a．布水支管数的确定 取布水支管的中心间距为0.3m，支管的间距数n=L/0.3=12/0.3=40个，则支管数n=2（40-1）=78根b．布水支管管径及长度的确定 每根支管的进口流量q=Qmax/2n=0.039/（278）=0.00025m3/s支管流速v2=2.0m/s则D2=（4q/v2）1/2=[40.00025/(3.142.0)]1/2=0.013m,取D2=14mm校核支管流速：v2‘=4q/D22=40.00025/(3.140.0142)=1.62 m/s在设计流速1.5～2.5 m/s之间，符合要求。
每根支管的长度l取为l=5m4) 出水孔的设计计算 一般孔径为9～12mm，本设计选取孔径10mm的出水孔出水孔沿配水支管中心线两侧向下交叉布置，从管的横截断面看两侧出水孔的夹角为45取开孔率为0.2﹪，则孔眼总面积S=F0.2%=1420.2﹪=0.284m2配水孔眼d=10mm，所以单孔眼的面积为S1=d2/4=3.140.012/4=7.8510-5m2孔眼数为n=S/S1=0.284/（7.8510-5）=3618个每个管子上的孔眼数是N=3618/104=35个 校核：布水管长l=5m,N=35,则配水孔间距l‘=l/N=5/35=0.14 处于70-300mm之间，符合要求3.5 生物接触氧化池3.5.1 介绍（1）生物接触氧化也称淹没式生物滤池，其反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化其基本结构如图3：图3 生物接触氧化池基本结构2） 基本工艺生物接触氧化法通常分为一段法、二段法和多段法而目前使用较多的是推流法推流法是将一座生物接触氧化池内部分格，按推流方式进行原水 出水chushui图4 推流式接触氧化池氧化池分格可使每格微生物与负荷条件（大小、性质）相适应，利于微生物专性培养驯化，提高处理效率。
3.5.2 填料的选择与安装（1） 填料的选择 结合实际情况，选取孔径为25mm的的玻璃钢蜂窝填料，其块体规格为800800230mm，空隙率为98.7﹪，比表面积为158m2/m3,壁厚0.2mm参考《污水处理构筑物设计与计算》玻璃钢蜂窝填料规格表）[5]（2） 安装 蜂窝状填料采用格栅支架安装，在氧化池底部设置拼装式格栅，以支持填料格栅用厚度为4～6mm的扁钢焊接而成，为便于搬动、安装和拆卸，每块单元格栅尺寸为500mm～1000mm3.5.3 池体的设计计算废水停留时间2.3h，气水比取161）有效容积V V=Q(S0-S1)/Lv=2000（181-31）10-3/1.3=226.2m3 其中 Q——平均日废水量m3/d，2000m3/d=83.3m3/h S0——进水BOD5的浓度 mg/l S1——出水BOD5的浓度 mg/l Lv——容积负荷，BOD5≤500时可用1.0～3.0kg/(m3d),取1.3kg/(m3d)2）氧化池总面积F F=V/H=226.2/3=75m2 H——填料总高度，一般取3m本设计中生物接触氧化池设计为2个则单个池子的平面面积F1为37.5m23）氧化池格数n n= F1/f=37.5/8=4.7 取5格 f——每格氧化池面积，≤25m2采用8m2 每格氧化池平面尺寸采用2m4m=8m24）校核接触时间t t=2nfH/Q=2583/83.3=2.88h≈2.9h，符合1.0～3.0h的要求5) 氧化池总高度H0 H0=H+h1+h2+（m-1）h3+h4=3+0.5+0.4+（3-1）0.25+1.5=5.9m 其中h1——保护高，0.5～0.6m，取0.5 h2——填料上水深，0.4～0.5m，取0.4 h3——填料层间隙高，0.2～0.3m，取0.25 h4——配水区高，不进检修者为0.5m，进入检修者为1.5m，取1.5 m——填料层数，取3污水在池内的实际停留时间t‘=nf（H0- h1）/Q=58(5.9-0.5)/83.3=2.59h，符合要求。
6）需氧量D D=D0Q=152000=30000m3/d=1250m3/h=20.83 m3/min D0——每立方米污水需氧量，15～20 m3/ m3本设计中取15 每格氧化池所需空气量D1= D/5=20.83/5=4.167m3/min7)填料总体积V’ 选用直径为25mm的蜂窝型玻璃钢填料，V’=nfH=583=120m33.5.4曝气装置曝气装置是氧化池的重要组成部分，与填料上的生物膜充分发挥降解有机污染物物的作用、维持氧化池的正常运行和提高生化处理效率有很大关系，并且同氧化池的动力消耗密切相关 按供气方式，有鼓风曝气、机械曝气和射流曝气，目前国内用得较多得失鼓风曝气这种方法动力消耗低，动力效率较高，供气量较易控制，但噪声大鼓风充氧设备采用微孔曝气所产生的气泡细小，氧的利用率较高1)曝气器数量计算：按供氧能力计算所需曝气器数量 （55）式中：h1：按供氧能力所需曝气器个数，个；qc：曝器器标准状态下，与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力， /(h个)。
采用微孔曝气器，参照有关手册，工作水深4.3m，在供风量1～3 m3/（h个）时，曝气器氧利用率EA=20%，服务面积0.3～0.75，充氧能力qc=0.14kgO2/（h个），则：以微孔曝气服务面积进行校核：m2（符合要求）曝气器氧利用率EA=20%；供氧量与供气量的关系可用下式表示： ； （56）则系统需要的供气量==22321m3/h3.5.5 进出水系统 由于氧化池的流态基本上是完全混合型，因此对进出水的要求并不十分严格，满足下列条件即可：进、出水均匀，保持池内负荷均匀，方便运行和维护，不过多地占用池的有效容积等当处理水量为2000m3/d时，采用侧面进水，侧面廊道设在氧化池一侧，宽度取0.4m，出水装置采用周边堰流的方式3.6 竖流式二沉池3.6.1 构造经过接触氧化池的处理后，废水中的大部分悬浮物及大分子的有机物和大部分溶解性有机物被去除或者分解成溶解性小分子有机物，废水中的CODcr和SS浓度显著下降，并且废水PH值接近中性或者偏弱碱性接触氧化池出水中脱落的生物膜比重较大，所以不宜采用气浮法，宜采用沉淀法来去除由于本设计中的设计水量不大，不必采用辐流式的沉淀池，宜采用较合理的竖流式沉淀池，其排泥简单，管理方便，占地面积小。
竖流式沉淀池，按池体功能的不同把沉淀池分为进水区、沉淀区、出水区、缓冲区和污泥区等五部分废水由中心管上部进入，从管下部溢出，经反射板的阻拦向四周分布，然后在由下而上在池内垂直上升，上升流速不变澄清水油池周边集水堰溢出污泥贮存在池底泥斗内，由排泥管排出示意图如下：图5 竖流式二沉池俯视图图6 二沉池剖面草图3.6.2 设计计算1）中心管过水断面面积f沉淀池个数n=2，Qmax=0.0231m3/s每座沉淀池承受的最大水量qmax=Qmax/n=0.0231/2=0.0116m3/s则f=qmax/v0=0.0231/0.020=0.58m2其中Qmax——最大设计流量，m3/s v0——中心管内流速，不大于30mm/s,取20mm/s2）中心管直径d0d0=（4f/）1/2=(40.58/3.14)1/2=0.86m,取为0.9m校核中心管流速 f‘=d02/4=3.140.92/4=0.64m2 v0’= qmax/f‘=0.0116/0.64≈0.02m/s=20mm/s,满足要求3）中心管喇叭口与反射板之间的缝隙高度h3 h3=qmax/v1d1=0.0116/(0.013.141.22)=0.30m一般h3在0.25-0.5之间，符合要求 其中v1——污水由中心管喇叭口语反射板之间的缝隙流出的速度，初沉池v1≤0.02 m/s ，二沉池v1≤0.015。
本设计取v1=0.01m/s d1——喇叭口直径，取d1=1.35d0=1.350.9=1.22m4）沉淀部分有效断面积F 参照《水污染控制工程》（下册）45[4]页表，去表面负荷设q为1.5m3/(m2h)F= qmax/v=0.0116/0.0004=29m2v——污水在沉淀池中的流速，v=q1000/3600=0.4mm/s5)沉淀池直径D D=[4(F+f)/]1/2=[4(29+0.58)/3.14]1/2=6.14m,取D=6.5m6)沉淀部分有效水深h2停留时间t为1.5h，则 H2=3600vt=36000.00041.5=2.16m，采用2m D/h=6.5/2=3.25>3，满足要求7）校核集水槽出水堰负荷集水槽每米出水负荷为qmax/（πD）=11.6/(3.146.5)=0.57L/(sm)<2.9L/(sm) 符合要求8） 沉淀部分所需总容积W =式中：-进、出水悬浮物浓度，t/ m3 ； ——两次排泥间隔时间，d；——污泥含水率，%，一般=95%-97%； ——污泥密度（Kg/m3），当P0≥95%时，=1000 Kg/m3取T=2d；P0=99.4%；=1000 Kg/m3则==50.1 m3每个池子所需污泥容积为 50.1/2=25m39）圆截锥部分容积V V=h5(R2+Rr+r2)/3=3.142.85(3.252+3.250.4+0.42)/3=35.9m3>25m3 其中 R——圆截锥上部半径,R=0.5D=0.56.5=3.25m； r——圆截锥下部半径，r=0.4-0.5，取r=0.4 h5——圆截锥部分的高度，贮泥斗倾角取45，h5=（R-r）tg45=(3.25-0.4)tg55= 2.85m8）沉淀池总高度H 设超高h1和缓冲层h4各为0.3m，则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.3+0.3+2.85=5.75m3.6.3 进出口形式沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。
沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄清水，减小下层沉淀水的卷起，采用指形槽出水3.7 混凝反应池3.7.1 混凝剂的选择本设计采用混凝沉淀处理，通过水中加入混凝剂达到去除各种悬浮物，降低出水的浊度和色度 结合实际情况，对比分析常用混凝剂，选用聚合氯化铝（PAC）其特点是：碱化度比其他铝盐铁盐混凝剂低，对设备腐蚀较小混凝效率高耗药量少絮体大而重，沉淀快聚合氯化铝受温度影响小，适用于各类水质3.7.2 药剂投加量的计算根据实际采样分析来确定PAC的投加量3.7.3 配制与投加配制方式选用机械搅拌 对于混凝剂的投加采用湿投法，湿投法中应用最多的是重力投加即利用重力作用，将药液压入水中，操作简单，投加安全可靠3.7.4 混合方式 混合方式设计的一般原则：混合的速度要快并在水流造成剧烈紊流的条件下加入药剂，混合时间控制在10～30s，适宜的速度梯度是500～1000s-1混合池和后续处理构筑物之间的距离越近越好尽可能与构筑物相连通适于本设计的混合方式为水泵混合,装置如下图:图7 水泵混合装置3.7.5 反应设备——机械絮凝池的设计计算 机械絮凝主要优点是能够适应水量变化，水头算是少，如配上无极变速传动装置，更易使絮凝达到最佳状态。
按照搅拌轴的安放位置，机械絮凝池可分为水平轴式和垂直轴式，此次设计选用垂直轴式1）絮凝池尺寸 絮凝时间T取25min，絮凝池有效容积： V=QmaxT/n60=1422/（260）=29.6m3，取30m3其中Qmax——最大设计水量，m3/h Qmax=2000 m3/d=142 m3/h n——池子座数，2,为配合沉淀池尺寸，絮凝池分为两格，，分格隔墙的过水孔道上下交替布置，每格间设置一台搅拌机每格尺寸为2.52.5m，如下图：图8 水平轴机械反应池1—桨板；2—叶轮；3—旋转轴；4—隔墙图9 垂直轴机械反应池1—隔墙； 2—叶轮；3一旋转轴；4一桨板则反应池的面积F=2.52.5m=6.25m反应池的平均水深:H=V/2F=30/（26.25）=2.4m 絮凝池水深：H=W/A=44/(22.52.5)=3.5m絮凝池取超高0.3m，则池总高为H+=2.4+0.3=2.7m2） 搅拌设备叶轮直径D取池宽的80﹪，采用D=2.0m叶轮外缘旋转直径=D/2=1m,如图3.6图10 桨板计算示意叶轮外缘中心线速度: =0.5 m/s; =0.25 m/s 轮转速计算如下：,取10r/min，取5r/min式中:—叶轮外缘桨板中心线速度（m/s）—叶轮外缘桨板中心旋转直径（m）叶轮外缘中心实际线速度的计算如下：桨板长度l=0.9m，l/D=0.9/2=0.45m<0.75m(符合要求)。
取桨板宽度b=0.12m，断面宽度B=2.5m每根轴上设八块桨板，内外各4块，桨板总面积与反应池过水断面面积之比为 (合格)桨板叶轮所需功率的计算如下：式中:r—水的密度—阻力系数，与桨板长宽比b/l有关，当b/l=0.0.9<1时，查下表得阻力系数表6 阻力系数b/l小于11～22.5～44.5～1010.5～18大于181.11.151.191.291.42第一格外侧桨板所需功率 第一格内侧桨板所需功率第一格桨板所需总功率第二格桨板所需总功率设两台搅拌机合用一台电动机，则电动机功率为核算平均速度梯度及GT值（按水温20℃计，=10210-6Kg∙s/m2）第一格：第二格：平均水力梯度：=GT=682560=1.02经核算，G和GT值均较合适（反应设备中为20～70s-1之间，一般GT值为10-4～10-5）3.8 斜板沉淀池斜板沉淀池沉淀效率高、池子容积小和占地面积小按水流方向分为上向流、侧向流和同向流三种，这里采用侧向流3.8.1 设计参数（1）颗粒沉降速度μ：大致为0.3～0.6mm/s2)有效系数：根据资料介绍最小为0.2，一般在0.7～0.8之间3）板距P：侧向流常用100mm。
4）板内流速v：可参考相当于平流式沉淀池的水平流速，一般为10～20mm/s5）在侧向流斜板的池内，为了防止水流不经斜板部分通过应设置阻流墙，斜板顶部应高出水面6）为了使水流均匀分配和收集，侧向流斜板沉淀池的进出口应设置整流墙进口处整流墙的开孔率应使过口流速不大于絮凝池出口流速，以免絮粒破碎3.8.2 设计计算1）池子水面面积F =31m2式中： n——池子个数，n=2 ——设计表面负荷［m3/(m2h)］ 0.91——斜板区面积利用系数2）池子平面尺寸取池长B=3m,则池长L=10.3,取为10.5m3）斜板尺寸 斜板长或沉淀区宽B=3m，斜板宽 =1.0m,斜板厚δ=0.005m,板净距b=0.15m,板倾角α=624）计算单个池子斜板区沉淀区面积斜板总水平投影面积u0——设计沉速，取u0 =0.3mm/s每个斜板单元投影面积斜板单元个数个斜板区高度h3=sin62=1sin62=0.883m沉淀区长沉淀区表面积A=BL=37.6=22.8m25）池内停留时间t <60min,符合要求 其中h2——斜板区上部水深，一般为0.5～1.0m，取1.0m h3——斜板区高度 6） 沉淀部分所需总容积W =式中：-进、出水悬浮物浓度，t/ m3 ； ——两次排泥间隔时间，d,每日排泥次数至少1～2次；——污泥含水率，%，一般=95%-97%； ——污泥密度（Kg/m3），当P0≥95%时，=1000 Kg/m3取T=0.5d；P0=99.4%；=1000 Kg/m3则==5.9 m3每个池子所需污泥容积为 5.9/2=3m37）三角锥部分容积V 设置4个排泥斗 则三角锥底长l=L/4=10.3/4=2.575m三角锥部分的高度h5=1.3m则三角锥部分容积V=nl h5 B/2=42.5751.33/2=20m3 >3 m38）沉淀池总高度H 设超高h1=0.3和缓冲层h4=1.0m，则 H=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+1+0.883+1+1.3=4.483m3.8.3 斜板沉淀池示意图图11 斜板（管）沉淀池1—配水槽； 2一穿孔墙；3—斜板或斜管；4—淹没孔口；5—集水槽；6—集泥斗；7—排泥管；8—阻流板3.8.4 进出口形式 沉淀池的进口布置应做到在进水断面上水流均匀分布，为避免已形成絮体的破碎，本设计采取穿孔墙布置。
沉淀池出口布置要求在池宽方向均匀集水，并尽量滗取上层澄。